2906542868

170 W. MAKAREWICZ 12]

I. Wstęp

Nukleotydy adeninowe nie tylko uczestniczą bezpośrednio w przemianach energetycznych komórki, lecz także modulują aktywność szeregu enzymów. Wielkość stosunku [ATP] + 1/2[ADP]/[ATP] + [ADP] + [AMP] wyrażająca tzw. „ładunek energetyczny adenylanów” (ang. adenylate energy charge), jest głównym czynnikiem regulującym na poziomie cząsteczkowym natężenie procesów katabolicznych i anabolicznych komórki (1,2, 3).

Pula nukleotydów adeninowych w komórce w istotny sposób zależy od reakcji katalizowanej przez dezaminazę AMP (EC. 3.5.4.6):

AMP + H₂0 -> IMP + NHj

Kwas inozynomonofosforowy będący produktem tej reakcji jest w przeciwieństwie do AMP nukleotydem mało czynnym biologicznie, a amoniak jest związkiem wysoce toksycznym. Enzym katalizujący tę reakcję jest specyficzny dla AMP i występuje powszechnie w tkankach zwierzęcych; szczególnie wysoką jego aktywność obserwowano w mięśniach szkieletowych, gdzie został on opisany po raz pierwszy w 1928 r. przez Gerarda Schmidta (4).

Już w latach 20-tych udowodniono, że reakcja katalizowana przez dezaminazę AMP odpowiedzialna jest za powstawanie amoniaku w pracujących mięśniach szkieletowych i w wynaczynionej krwi (5—8).

W 1934 r. Paweł O stern (9) pracujący w lwowskiej pracowni kierowanej przez Jakuba Parnasa, opierając się na spostrzeżeniu, że ilość amoniaku oddawanego do krwi przez pracujący miesień przewyższa wielokrotnie ilość zawartego w nim kwasu adenozyno-5-monofosforowego, wysunął hipotezę, że proces ten ma charakter cykliczny i że następować musi reaminacja powstającego podczas amoniogenezy IMP do AMP. Dalszych przesłanek świadczących o tym, że grupa aminowa nukleotydów adeninowych ulega intensywnej wymianie dostarczyły doświadczenia na zwierzętach, którym in vivo podawano cytrynian amonu znakowany azotem ¹⁵N. Doświadczenia te wykazały, że azot ^1SN pojawiał się szybko w grupie aminowej nukleotydów adeninowych mięśni szkieletowych (10), przy czym wbudowywanie izotopu ¹⁵N do grupy aminowej nukleotydów adeninowych przewyższało dwukrotnie wbudowywanie tego izotopu do pierścienia purynowego (11). Stwierdzono także, że włączanie azotu ^,SN do grupy aminowej nukleotydów adeninowych było wielokrotnie szybsze jeżeli zamiast cytrynianu amonu użyto jako substratu kwasu asparaginowego znakowanego azotem ”N (11, 12).

Proces reaminacji IMP stanowiący zarazem końcowy etap biosyntezy de novo nukleotydów adeninowych, przebiega w tkankach zwierzęcych podobnie jak u drożdży i u bakterii (11, 13—16). Związkiem pośrednim jest kwas adenylobursztynowy, którego synteza z IMP i asparaginianu sprzężona jest z hydrolizą GTP.